Proteini tokom definicije: Koliko pomaže u očuvanju mišića?

Energetski deficit i homeostaza mišićnih proteina

Tokom perioda negativnog energetskog bilansa, skeletna mišićna masa biva ugrožena usled perzistentnog disbalansa između sinteze mišićnih proteina (MPS) i razgradnje mišićnih proteina (MPB) [20]. Mišićno tkivo ima osnovnu dnevnu stopu obnavljanja od približno 1,5% [7]. U uslovima restrikcije energije, dostupnost intracelularnih supstrata opada, što podstiče povećanu proteolizu skeletnih mišića kako bi se obezbedile slobodne aminokiseline za hepatičku glukoneogenezu i direktnu mitohondrijalnu oksidaciju [19, 20].

Trening sa opterećenjem (RET) služi kao primarni nefarmakološki stimulans za povećanje frakcione stope sinteze i ublažavanje gubitka mišićne mase u hipokalorijskim uslovima [7, 20]. Jedan trening sa opterećenjem povećava stopu MPS u roku od 2 do 6 sati, održavajući povišenu sintetičku aktivnost tokom 24 do 48 sati [13]. Međutim, neto proteinski bilans ostaje negativan u odsustvu dovoljne količine egzogenih dijetetskih proteina, čineći nivo unosa po kilogramu telesne mase primarnom determinantom očuvanja čiste telesne mase (LBM) [19, 20].

Prevojna tačka unosa proteina: Energetski bilans u odnosu na hipokalorijske uslove

U energetski suficijentnim (eukalorijskim) stanjima, potrebe za dijetetskim proteinima kod utreniranih pojedinaca dostižu fiziološki plato [4, 9, 17]. Sveobuhvatne meta-regresije pokazuju da je ukupan dnevni unos između 1,4 i 2,0 g/kg/dan dovoljan za optimizaciju sinteze mišićnih proteina, povećanja snage i hipertrofije kod zdravih odraslih osoba bez restrikcije kalorija [1, 4, 9, 17]. Konkretno, dvofazne analize prevojne tačke utvrđuju da prirast bezmasne mase (FFM) prestaje da raste sa unosom proteina preko 1,62 g/kg/dan kada je energetski bilans očuvan [4].

Energetski bilans u odnosu na hipokalorijske ciljeve (g/kg/dan):

Eukalorijska hipertrofija/održavanje:
[================== 1.4 – 1.62 – 2.0 g/kg/dan ==================]

Hipokalorijski trening sa opterećenjem (očuvanje čiste mase):
[================================ 2.3 – 3.1 g/kg/dan ================================]

Kada se uvede kalorijski deficit, gornja granica od 1,62 g/kg/dan više ne važi [6, 9, P1]. Oksidacija aminokiselina na nivou celog tela raste, naročito degradacija aminokiselina razgranatog lanca putem mitohondrijalne dehidrogenaze oksokiselina razgranatog lanca, što smanjuje efikasnost kojom se unete aminokiseline ugrađuju u miofibrilarne frakcije [11, 19]. Shodno tome, sportistima koji su izloženi kalorijskom deficitu potrebni su znatno viši apsolutni i relativni unosi proteina kako bi kompenzovali bazalni katabolizam aminokiselina i očuvali funkcionalno tkivo [9, 16, 18, P1].

Kvantitativne ciljne vrednosti proteina za hipokalorijski trening sa opterećenjem

Sistematski pregledi i meta-regresije fokusirane na utrenirane grupe u energetskoj restrikciji pokazuju dozno-zavisnu vezu između višeg unosa proteina i očuvanja bezmasne mase [6, 9, P1].

• Standardni hipokalorijski raspon: Međunarodno društvo za sportsku ishranu (ISSN) postavlja dnevni unos od 2,3 do 3,1 g/kg telesne mase/dan (ili 2,3–3,1 g/kg FFM) kao cilj neophodan za maksimizovanje očuvanja LBM kod utreniranih sportista u energetskom deficitu [6, 9, 16, 18].
• Izraženi energetski deficiti: U grupama izloženim ekstremnim deficitima (~40% restrikcije, 33 kcal/kg LBM/dan) u kombinaciji sa visokom frekvencijom treninga snage i intervalnog treninga, unos od 2,4 g/kg/dan doveo je do znatno boljih rezultata u sastavu tela u poređenju sa 1,2 g/kg/dan [3]. Tokom četiri nedelje, ispitanici koji su unosili 2,4 g/kg/dan dobili su 1,2 ± 1,0 kg LBM i izgubili 4,8 ± 1,6 kg masne mase, dok su oni na 1,2 g/kg/dan postigli +0,1 ± 1,0 kg LBM i −3,5 ± 1,4 kg masne mase [3].
• Sitost uz visok unos proteina i promene u telesnom sastavu: Unos od 30%–35% ili više od ukupnog kalorijskog unosa (unutar prihvatljivog raspona raspodele makronutrijenata) dosledno pospešuje ukupan gubitak masne mase uz očuvanje čistog tkiva [10, 19]. Pokazano je da dnevni unos veći od 3,0 g/kg/dan dodatno olakšava gubitak masti kod utreniranih ispitanika bez neželjenih metaboličkih ishoda [9, 17].
• Scenariji sa veoma niskim unosom kalorija: Kod teške restrikcije (600–700 kcal/dan), fiksni niski unosi od 52 do 77 g/dan fundamentalno su neadekvatni za održavanje čiste mase, što naglašava da se apsolutni unos proteina mora skalirati prema masi aktivnog tkiva, a ne ostajati fiksni udeo u redukovanoj energiji [7].

Pregled nivoa doziranja proteina u hipokalorijskim uslovima:
+-----------------------------+-----------------------+------------------------------------------+
| Težina deficita / Status    | Ciljni unos           | Primarni ishod                           |
+-----------------------------+-----------------------+------------------------------------------+
| Umereni deficit (utrenirani)| 2,3–2,6 g/kg/dan      | Maksimizuje očuvanje FFM [6, 9, P1]      |
| Težak deficit / Nizak % masti| 2,6–3,1 g/kg FFM/dan | Čuva LBM tokom agresivnih faza definicije [6, 16]|
| Visokointenzivni intervali/RET| 2,4 g/kg/dan        | Omogućava rast čiste mase + gubitak masti [3]|
| Ekstremni unosi             | > 3,0 g/kg/dan        | Optimizuje redukciju masti [9, 17]       |
+-----------------------------+-----------------------+------------------------------------------+

Neuroendokrini odgovori i nivo utreniranosti

Trening sa opterećenjem u energetskoj restrikciji izaziva značajne promene u kataboličko-anaboličkom endokrinom miljeu. Tokom izraženog negativnog energetskog bilansa u kombinaciji sa visokim volumenom treninga, promene u cirkulišućem serumskom kortizolu koreliraju negativno sa promenama u čistoj telesnoj masi ($r=-0.34$) i pozitivno sa zadržavanjem telesne masti ($r=0.39$) [3]. Viši unos proteina hranom ne menja razlike u adaptaciji snage tokom kratkoročnih deficita [3], ali ublažava neto razgradnju strukturnog tkiva održavanjem intracelularne hiperaminoacidemije radi suprotstavljanja povećanoj proteolizi posredovanoj glukokortikoidima [3, 20].

Nadalje, pojedinci utrenirani za snagu pokazuju veću bazalnu sintetičku efikasnost i imaju veću apsolutnu korist u očuvanju tkiva od povišenog unosa proteina u poređenju sa neutreniranim osobama [4]. Nasuprot tome, starenje smanjuje bazalnu responsivnost na anaboličku signalizaciju, pomerajući donju granicu potreba ka višim relativnim pragovima radi prevazilaženja anaboličke rezistencije povezane sa starenjem [1, 4, 15].

Raspodela, pragovi leucina i unos pre spavanja

Da bi se maksimizovala efikasnost povišenog dnevnog unosa proteina tokom restrikcije energije, struktura obroka sa proteinima treba da bude organizovana oko pragova zasićenja po obroku [7, 9, 15].

Model raspodele po obroku (~4 obroka tokom budnog stanja + pre spavanja):

[Obrok 1: 0,40 g/kg] ---> [Obrok 2: 0,40 g/kg] ---> [Obrok 3: 0,40 g/kg] ---> [Pre spavanja: 0,50 g/kg (Kazein)]
     |                         |                         |                          |
   3–4 h                     3–4 h                     3–4 h                     Noćna MPS
(2,5–3g Leu)              (2,5–3g Leu)              (2,5–3g Leu)               (~40g Kazein)

Pragovi po obroku i kvalitet aminokiselina

Sinteza miofibrilarnih proteina nakon pojedinačnog obroka dostiže plato na približno 0,24 do 0,40 g/kg visokokvalitetnih proteina kod mlađih odraslih osoba (ekvivalentno 20–40 g apsolutno), obezbeđujući 700 do 3000 mg leucina uz kompletan profil esencijalnih aminokiselina (EAA) [7, 9, 13, 17]. Kod starijih sportista, ova prevojna tačka raste na ~0,40 g/kg (ili ≥2,8 g leucina po obroku) kako bi se pokrenule ekvivalentne signalne kaskade [7, 13, 15].

Budući da postprandijalna stimulacija MPS ima refraktorni period od približno 2 do 3 sata, raspodela dnevnog unosa proteina na 3 do 6 zasebnih obroka (od kojih svaki obezbeđuje ~0,30–0,50 g/kg) raspoređenih na svakih 3 do 4 sata održava povišen neto bilans tokom celog dana [9, 12, 15, 16, 17]. Ova ponovljena stimulacija je posebno zaštitna tokom hipokalorijskih faza, jer sprečava produžene postapsorptivne padove u kojima neto proteinski bilans prelazi u duboki deficit [15, 19].

Vreme unosa proteina pre spavanja

Produžavanje unosa proteina na noćni period pomaže u ublažavanju katabolizma tokom noći [17, 22]. Unos 30 do 40 g sporo svarljivog kazeinskog proteina približno 30 minuta pre spavanja povećava noćnu stopu sinteze mišićnih proteina za ~22% nakon večernjeg treninga sa opterećenjem [17, 22]. Unos proteina pre spavanja u dozama do 40 g ne narušava noćnu lipolizu potkožnog trbušnog masnog tkiva niti potrošnju energije u mirovanju sledećeg jutra, dok povećava noćnu potrošnju energije (329,9 ± 45,2 kcal naspram 296,6 ± 46,6 kcal za placebo) i poboljšava osećaj sitosti sledećeg jutra za preko 30% [21, 23].

Rezime

1. Dnevni ciljni unos: Da bi se maksimizovalo očuvanje čiste mase tokom hipokalorijskog treninga sa opterećenjem, dnevni unos proteina hranom treba održavati u rasponu od 2,3 do 3,1 g/kg telesne mase/dan (ili 2,3–3,1 g/kg FFM/dan za vitke sportiste) [6, 9, 16, P1].
2. Skaliranje prema deficitu: Kako se veličina kalorijskog deficita povećava ili nivo telesne masti smanjuje, ciljajte gornju granicu (≥2,6–3,0+ g/kg/dan) radi suprotstavljanja ubrzanoj endogenoj oksidaciji aminokiselina i pojačanoj kataboličkoj signalizaciji [3, 9, 11, 16, 17].
3. Raspored obroka: Raspodelite unos na 3 do 5 dnevnih obroka od 0,30–0,50 g/kg sa 2,5–3,0 g leucina na svakih 3–4 sata [7, 9, 15, 17].
4. Noćna zaštita: Unesite dozu od 30–40 g sporo svarljivog proteina (kao što je kazein) 30 minuta pre spavanja kako biste podigli noćne stope sinteze bez supresije oksidacije masti [17, 21, 22, 23].